Một thỏi nước đá có khối lượng 1kg ở -10°C. Người ta dùng bếp để cung cấp nhiệt lượng làm hóa hơi khối nước đá này. Tính nhiệt lượng cần cung cấ

Một thỏi nước đá có khối lượng 1kg ở -10°C. Người ta dùng bếp để cung cấp nhiệt lượng làm hóa hơi khối nước đá này. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 100°C. Biết rằng trong quá trình trao đổi nhiệt thì môi trường xung quanh đã hấp thụ 10% nhiệt lượng tỏa ra. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.10$^{5}$J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước đá đá là C$_{1}$ = 2,1 kJ/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.10$^{6}$J/kg.

- Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -10°C đến 0°C
Q$_{1}$ = m$_{1}$C$_{1}$(t$_{2}$ - t$_{1}$) = 18000(J)
- Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0°C
Q$_{2}$ = m$_{1}$.λ = 340000 (J)
- Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 0°C đến 100°C
Q$_{3}$ = m$_{3}$C$_{2}$(t$_{3}$ - t$_{2}$) = 420000(J)
- Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hơi hoàn toàn ở 100°C
Q$_{4}$ = m$_{1}$.L = 2300000(J)
- Nhiệt lượng cần cung cấp trong suốt quá trình:
Q = Q$_{1}$ + Q$_{2}$ + Q$_{3}$ + Q$_{4}$ = 3078000 (J)
- Trong quá trình trao đổi nhiệt thì môi trường hấp thụ 10% nhiệt lượng. Nên thực tế nước đá chỉ hấp thụ 90% nhiệt lượng.
- Vậy nhiệt lượng thực tế cần cung cấp là :
3078000 : 0,9 = 3420000 (J)
Đáp số : 3420000 J